Wie kann man sich Dunkle Materie vorstellen?
Hallo =) Mich interessiert Astronomie schon seid ich ein Kind bin und in letzter Zeit beschäftige ich mich mit der Dunklen Materie die uns anscheinend umgibt und ca 70(?)% des Universums ausmacht. Aber wie kann man sich das vorstellen, heißt das die Dunkelheit ist etwas "greifbares", für mich war die Dunkelheit immer nichts, etwas das kein Licht erhalten tut. Hoffe ihr versteht was ich mein. Könnt ihr mir bitte das mal erklären^^
14 Antworten
Dunkle Materie stellt zusammen mit der dunklen Energie den Hauptbestandteil unseres Universums dar. Nach aktuellen Schätzungen besteht das Universum zu 25% aus dunkler Materie, 70% dunkle Energie und lediglich 5% sind sichtbare Materie und Energie. 95% der im Universum nötigen Materie/Energie sind also nicht sichbar.
Woraus dunkle Materie und Energie aber besteht, darüber gibt es zig Hypothesen. Allerdings noch keine wirklich ausgereifte. Eine geht darauf hinaus, dass dunkle Materie auch aus Protonen und Neutronen besteht, die allerdings nie zu Sternen zusammenklumpten. Allerdings ist dies sehr unwahrscheinlich, da es im Widerspruch zu anderen Theorien im Zusammenhang mit dem Urknall steht. Genauer mit dem Moment wo die ersten Elemente wie Wasserstoff, Helium, Deuterium und Lithium entstanden. Berechnungen legen nahe, dass dunkle Materie nicht aus Protonen und Neutronen bestehen dürfe, da sonst heutige Beobachtungen anders ausfallen müssten.
Einige Theorien fußen darauf, dass überall durchs Weltall Teilchen von dunkler Materie schießen. Und zwar auch durch vorhandene sichtbare Materie. Ebenso schießen pro Sekunde zig Milliarden dunkle Materieteilchen durch jeden Menschen. Daher müssten es Teilchen sein, die massive Materieteilchen durchdringen können ohne sichtbare Spuren zu hinterlassen. - Soetwas ähnliches wie Neutrinos. Zur Zeit des Urknalls entstanden etwa 55 Millionen Neutrinos pro Kubikmeter Raum, bzw. das ist die Annahme. Wenn ein Neutrino etwa ein hunderstel Millionstel eines Protons wiegen würde, könnte es sich bei der dunklen Materie tatsächlich um Neutrinos handeln.
Zwar liegen mittlerweile Experimente vor, die zeigen, dass Neutrinos Masse haben, aber diese Masse fällt wohl viel zu gering aus. Also bleibt das Rätsel weiterhin bestehen.
Andere Theorien gehen von Teilchen wie Photinos, Zinos und Higgsinos aus (Partner von Photonen, Z-Teilchen und Higgs-Teilchen). Supersymmetrische Teilchen, die problemlos unsere gesamte Erde durchdringen könnten ohne dass sie von ihr behindert werden würden. Dann würden sie von uns auch nicht ohne weiteres entdeckt werden können. Die Masse dieser Teilchen wäre im übrigen aber 100 bis 1000 mal so groß wie die eines Protons. Zu dieser Annahme kam man durch Berechnungen, wieviele solcher Teilchen beim Urknall hätten entstehen müssen, sodass sie auch bis heute überleben. Nach der Superstring-Theorie wäre das sogar eine Super-Erklärung, denn Berechnungen dort kommen zu ähnlichen Werten - ohne dass jedoch der Urknall in Betracht gezogen wurde.
Aber Genaues wissen wir natürlich nicht im geringsten. Alles sind nur Annahmen. Und es gibt noch viele, viele mehr.
Fakt jedenfalls ist, dass es ohne die dunkle Materie keine Galaxien geben würde. Die Gravitation der sichtbaren Materie ist zu gering um die Galaxien zusammenzuhalten. Sie würden zusammen mit der Expansion des Raumes auseinanderfallen. Ebenso müsste die Expansion unseres Universums wesentlich schneller ablaufen. Das zeigen zumindest heutige Berechnungen, wenn man nur die Gravitation aller sichtbaren Materie einrechnet.
In irgendeiner Weise muss dunkle Materie existieren. Und sie muss fünfmal massereicher sein als die sichtbare Materie. Ansonsten können wir uns Galaxien usw. nicht erklären.
Antwort ist nicht hilfreich, sondern nur weitschweifig und enthält Fehler z.B. kann dunkle Materie nicht aus Protonen oder Neutronen bestehen. Diese beeinflussen das Licht im Gegensatz zu ddunkler Materie
Äh, ja, ok, ähhm, ja, öööö, hmmm, th, ok, ähhm, Äh, ok, ok, wie war das, hmm, ja, gerade hat ichs noch, oo, äähm
Hallo Delarisa! ;)
Wenn wir unser Universum betrachten, dann sehen wir Sterne, Galaxien, Planeten, Nebel, Gas und alle möglichen Sachen. Doch genau dieser Teil den wir auch leuchtende Materie nennen, macht laut neuesten Schätzungen nur 5% der im Universum verteilten Materie aus. Es gibt nämlich Materie die nicht sichtbar ist! Was es damit auf sich hat möchte ich dir jetzt mal erklären!
Unser Universum expandiert! Es dehnt sich also aus, und verantwortlich dafür ist die dunkle Energie. Sie beschleunigt diese Ausdehnung stark. Diese Art von Energie ist nicht sichtbar, aber nach neuesten Erkenntnissen macht sie rund 70% der im Universum verteilten Materie aus. Das ist sehr viel! Feststeht unser Universum expandiert.
Wenn wir uns jetzt aber den Prozentanteil der leuchtenden Materie angucken (5%) können wir entschließen, dass das zu wenig Masse ist um zwischen Expansion und Gravitation ein Gleichgewicht zu schaffen. Denn die leuchtende Materie strahlt ja Schwerkraft aus, also Gravitation und zieht dabei alles an sich heran. Das Universum zieht sich dadurch natürlich zusammen, doch da die Masse der erfassbaren Materie (leuchtende Materie) nur 5% ausmacht ist die Gravitation dementsprechend gering! Das Universum dehnt sich dadurch schneller aus und es gibt kein Gleichgewicht zwischen Ausdehnung und zusammenziehen des Universums!
Es muss also etwas geben, dass dafür sorgt, dass unser gesamtes Universum einem stetigen Gleichgewicht ausgesetzt ist. Leuchtende Materie alleine reicht nicht aus, um die Expansion zu stoppen! Man hat also eine Art der Materie herangezogen, die wir heute auch Dunkle Materie nennen. Sie ist einfach nur da, und besitzt enorm viel Schwerkraft die der Expansion entgegenwirkt. Wirklich vorstellen kann man sich diese Materie nicht, zumindest nicht als normaler Mensch, denn wir sind für Dinge dieser Größe einfach nicht geschaffen!
Ein Beleg dafür, dass es Dunkle Materie wirklich gibt ist die Beobachtung, dass Galaxien an ihren äußeren Armen viel schneller rotieren als sie müssten! Es ergibt sich eine unlogische Schlussformel aus der Addierung Masse (Galaxie)+Rotation (Drehbewegung)!
Wenn unser Universum wirklich so schnell expandieren würde, wie oben beschrieben, dann würde es uns gar nicht geben. Denn wir wechselwirken mit Strahlung und diese würde bei einer so schnellen Expansion gar nicht erst entstehen. Es würde uns also nicht geben. Dunkle Materie hingegen wechselwirkt nicht mit Strahlung! Sie ist einfach nur da und schwer, nicht sichtbar und hat die Aufgabe ein Gleichgewicht im Universum zu schaffen zwischen Gravitation und Expansion. Dieses Gleichgewicht von dem ich die ganze Zeit rede nennt man auch "Kritische Dichte". Unser Universum muss also exakt auf dieser Kritischen Dichte liegen!
Dunkle Materie haben wir also erfunden um uns gravitative Einflüsse innerhalb unseres Universums zu erklären. Demnach lautet die Zusammensetzung des Universums: 70% Dunkle Energie, 25% Dunkle Materie, 5% leuchtende Materie. Ein Beleg dafür, dass es die Dunkle Materie gibt ist die Beobachtung der Rotation von Galaxien. Sie rotieren schneller als sie eigentlich müssten. Dunkle Materie hat letztendlich nur die Aufgabe ein Gleichgewicht zu schaffen zwischen der Gravitation und Expansion des Universums. Sie wechselwirkt nicht mit Strahlung und besitzt einfach nur eine sehr große Schwerkraft! Sie liegt zudem außerhalb unserer Vorstellungskraft!
LG Pflanzengott! :)
Ja, da hab ich mich wohl geirrt :)
Aber ich habe einen anderen Fehler gefunden.
74 Prozent Dunkle Energie, 22 Prozent Dunkle Materie, 3,6 Prozent kosmisches Gas (was nicht zur normalen Materie angerechnet wird) und nur 0,4 Prozent leuchtendes Gas :)
Bei der deutschen Wiki steht es zwar so, wie du es geschrieben hast, aber es ist wirklich so. Wie schon bekannt, ist die engl. Wiki viel informativer und hat weniger Fehler. Deshalb bevorzuge ich sie so. http://en.wikipedia.org/wiki/Dark_energy#Cosmic_microwave_background
Das Problem beim Beantworten dieser Frage ist: Man weiß es noch nicht. Es könnte sein, dass die Dunkle Materie stinknormale Materie ist, die nicht leuchtet, also etwa kalte Wasserstoff-Wolken. Es könnte aber genauso gut sein, dass Dunkle Materie eine vollkommen neue Materie-Art ist. Das Einizige, was wir wissen, sind nur zwei Sachen: Wir können die Dunkle Materie nicht sehen, aber wir können ihre gravitative Wirkung messen - deshalb brauchen die Physiker sie überhaupt.
Und noch eine kleine Anmerkung: Dunkle Materie macht etwas über 20% der Masse des Universums aus, was 70% ausmacht ist die Dunkle Energie. Die hat aber ganz andere Eigenschaften, die einzige Gemeinsamkeit ist, dass sie ebenfalls dunkel ist (also nicht beobachtet werden konnte). Zum Beispiel hat die dunkle Energie keine anziehende sondern eine abstoßende Wirkung (man könnte sie als "Antigravitation" bezeichnen).
Denke man kann sich das Universum als eine Straße vorstellen.. Der asphaltierte Teil ist die dunkle Materie und der, in den Schlaglöchern gesammelte, Regen ist die helle Materie, unter anderem dann halt auch wir. Ein besserer Vergleich fällt mir gerade nicht ein ^^
Das ist ein guter Vergleich aber dann stellt sich mir die Frage, kann Dunkle Materie auf ewig bestehen, kann man ihr entkommen, nimmt sie ab oder nimmt sie zu.
Wir sollten uns besser noch keine Gedanken darüber machen, was für Eigenschaften Dunkle Materie besitzt ehe wir nicht wissen ob sie überhaupt existiert!
Vorstellungen sind relativ....und die Gedanken sind frei! Vielleicht ist es gut, wenn es etwas gibt was man sich nicht sicher vorstellen kann, und über das sich jeder seine eigenen Gedanken machen kann....vielleicht ist es Materie in Form von Wellen? von Energie? auf einer anderen Dimension?
Das sind nicht meine persönlichen Meinungen dazu, aber wie gesagt...
Ich habe mal gelesen, dass Mathematik keine Wissenschaft ist, was für mich nicht verständlich war. Jetzt weiß ich warum.